《信号和系统》实验教学方法探索

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1、《信号和系统》实验教学方法探索　　摘要：针对《信号与系统》实验课程的特点，探索实验教学方法，包括强调实验预习的重要性，采用多种教学手段和多种实验平台，合理调整实验比重，采用多重考核方式，这些方法实施以来一直受到学生和老师的好评，提高了教学质量。关键词：信号与系统实验；考核方式；教学质量中图分类号：G642.423文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）18-0264-02《信号与系统》是电类专业一门重要的专业基础课，先修课程是高等数学、复变函数、电路分析。《信号与系统》这门课也为后续课程数字信号处理、数字图像处理、通信原理、自动控制原理的学习打下基础。随

2、着信息技术的不断发展，现代社会生活已进入了信息化时代，现在很多非电类专业也开设了《信号与系统》。这门课是学生将来从事信号分析、检测控制等领域的科研与开发工作必不可少的理论与技术基础[1]。6《信号与系统》课的特点是：公式多，概念抽象，数学推导繁琐。这样造成教师难以讲解清楚，学生难以听懂，在理论课堂上许多理论、概念和公式学生都是一知半解。所以《信号与系统》实验课开设的初衷是让学生进一步巩固课堂基本概念和基本原理，掌握基本的实验技能和实际动手能力，最终提高学生独立思考和实践创新能力。结合多年的教学实践经验，笔者提出了一些提高《信号与系统》实验教学质量的方法。一、强调实验预

3、习的重要性，避免学生盲目做实验以往的实验课都是学生没有课前预习就直接拿着实验教材进实验室，实验室辅导老师按部就班地讲解实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤和实验注意事项。学生就机械地照搬老师的讲解内容做实验。有些时候老师还把实验的过程演示一遍给学生看，这样学生就依照老师的做法比葫芦画瓢地操作。这样学生做实验很顺利，实验结果也很快得出，但学生的独立思考能力和创新能力得不到培养，以后学生就业就是一个大问题。6所以，学生的课前预习尤为重要，学生要适应当今强大的就业压力，就要掌握科学的学习方法，只有具备了较强的自学能力，才能独立地探究新的科学领域，获取新的知识，具备独立思考

4、能力、自学能力和科学探索精神。为了达到这样的目的，我们的做法是：要求每一位学生在上每一个实验之前都要预习这次实验的内容，并撰写本次实验的预习报告，没有预习报告者不得进入实验室做实验。此外，我们还在校园网上传大量的实验室实验仪器设备的使用说明及学习资料，还有很多有关仪器设备的操作的演示视频供学生参考，这样学生在上实验课之前已经对要做的实验心中有数，避免盲目做实验。二、采用多种教学手段和教学平台鉴于《信号与系统》这门课的特点，实验课总是滞后于理论课。我们在上实验课时首先是讲解实验的原理，实验原理的讲解要求精炼，通俗易懂，注重物理概念的讲解，一般讲解七八分钟。我们在讲解实验

5、原理的时候最好采用多媒体教学手段，加上一些动画演示，使复杂的公式理论形象化，更有利于复习理论课讲过的内容，有利于实验课的顺利开展。传统的实验课都是在试验箱上做一些验证性的实验。试验箱的特点是，实验原理电路已经给出，学生只需根据实验要求连线搭电路就可以了，而且连线往往很简单。这样的实验，学生只需用信号源送给电路一个输入，再把输出送入示波器观察实验结果，最后分析实验数据就可以了。这样会造成学生机械地做实验，实际操作能力和综合分析问题的能力没有提高。我们把Multisim和Matlab引入到实验当中来，Multisim是加拿大简称IIT公司推出的以Windows为基础的从电

6、路仿真设计到版图生产全过程的电子设计工作平台，是一套功能完善、操作界面友好、方便使用的EDA（ElectronicDesign6Automation电子设计自动化）工具。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力，是电子技术界广为应用的一种计算机仿真设计软件。Multisim提供了方便友好的操作界面、相当广泛的元器件、种类齐全的电子设备、全面的电路分析工具。由于软件操作是在计算机环境下进行的，不是真实实际的元器件和仪器设备的连接，故称虚拟电子实验室。例如对于信号的分解与合成，很多同学感到概念抽象，不容易理解，我们让同学们自己运用Mu

7、ltisim软件设计一个滤波电路来观察信号的分解与合成，这样直观形象，学生能深刻理解这个概念，而且是学生自己设计的电路，也培养了学生独立思考、独立解决问题的能力，同时也提高了学生综合分析问题的能力。Matlab俗称“矩阵实验室”，是Matrix6Laboratory的缩写。1984年由美国MathWorks公司研制开发，以矩阵计算为基础的交互式的功能强大的科学及工程计算软件。Matlab将高性能的数值计算和可视化集成在一块，并提供了大量的内置函数，从而使其广泛应用于数学计算和分析、自动控制、系统仿真、数字信号处理、图形图像分析、数理统计、人工智能、虚